Le nombre de couches électroniques dans un atome est déterminé par le nombre de niveaux d’énergie occupés par les électrons. Chaque niveau d'énergie peut contenir un maximum de 2n^2 électrons, où n est le numéro du niveau d'énergie. Le premier niveau d'énergie (n =1) peut contenir jusqu'à 2 électrons, le deuxième niveau d'énergie (n =2) peut contenir jusqu'à 8 électrons, et ainsi de suite.

L'oxygène a 8 électrons. Les deux premiers électrons remplissent le premier niveau d’énergie et les six électrons suivants remplissent le deuxième niveau d’énergie. L’oxygène possède donc deux couches électroniques.